EP0255707B1

EP0255707B1 - Anordnung eines Aggregates mittels der Verschraubung eines hochbelasteten Maschinenteils, insbesondere bei Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: EP0255707B1
Application number: EP87111089A
Authority: EP
Inventors: Adolf Fischer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1986-08-05
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1990-08-22
Anticipated expiration: 2007-07-31
Also published as: DE3764428D1; EP0255707A2; EP0255707A3; DE3626530C1

Description

Anordnung eines Aggregates mittels der Verschraubung eines hochbelasteten Maschinenteils, insbesondere bei Brennkraftmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung eines Aggregates gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Aus der US-A 1 667 728 ist es bekannt, eine Schmierölpumpe mittels der Verschraubung des Lagerdeckels eines geteilten Kurbelwellenlagers einer Brennkraftmaschine zu halten. Die Halteflansche des Pumpengehäuses unterliegen dabei der für die sichere Haltung des Lagerdeckels erforderlichen Vorspannung der Verschraubung. Der für das Pumpengehäuse gewählte Werkstoff muß demnach entsprechend druckfest sein. Bei hochbelasteten Lagerdeckeln mit lediglich zwei Schraubbolzen zur Halterung am Lagerstuhl können zudem Durchbiegungen des Lagerdeckels auftreten, die das in die Verschraubung des Lagerdeckels integrierte Pumpengehäuse auf Zug beanspruchen. Für diesen Fall ist für das Pumpengehäuse ein Werkstoff mit relativ hoher Zugfestigkeit zu wählen. In jedem der genannten Fälle ist somit ein relativ teuerer Werkstoff für das Pumpengehäuse erforderlich.
Die DE-PS 538 769 zeigt und beschreibt eine Flanschverbindung für Kondensatorböden, wobei die Verschraubung der gegenseitigen Verspannung mehrerer Flansche von Bauteilen dient. Die Verschraubung ist zweiteilig gestaltet derart, daß mit dem Lösen eines Verschraubungsteiles zum Entfernen eines Bauteiles die Flansche der verbleibenden Bauteile mittels des anderen Verschraubungsteiles verspannt bleiben. Hierfür umfaßt die Verschraubung in beiden Endbereichen mit Gewinde versehene Bolzen mit zwischen den Gewinden angeordneten Anschlagbunden. Diese wirken einseitig mit Ausnehmungen eines zwischengeordneten Flansches zusammen. Zu dem unmittelbar benachbarten, lösbaren Flansch sind die Anschlagbunde zur Erzielung einer Dichtverbindung zwischen den Flanschen beabstandet angeordnet derart, daß die Anschlagbunde in dem zwischengeordneten Flansch versenkt angeordnet sind. Nachteilig bei dieser Art der zweiteiligen Verschraubung ist die gegenseitige Beeinflußung der Verschraubungen beim Anziehen und Lösen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein mittels der Verschraubung eines hochbelasteten Maschinenteils gehaltenes Aggregat eine Anordnung aufzuzeigen, durch die eine unmittelbare Einspannung des Aggregates für seine Halterung vermieden ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Anordnung mit den Merkmalen des Kennzeichenteils des Hauptanspruches gelöst. Der Vorteil der Erfindung liegt in der mittelbaren Verbindung des Aggregates mit der Verschraubung des hochbelasteten Maschinenteils, so daß bei der Wahl des Werkstoffes für das Pumpengehäuse den spezifischen Anforderungen des Pumpenbetriebes besser Rechnung getragen werden kann.
Um eine mittels der Verschraubung eines hochbelasteten Lagerdeckels eines geteilten Kurbelwellenlagers einer Brennkraftmaschine gehaltene Schmierölpumpe von dem Bereich größter elastischer Verformung des Lagerdeckels entfernt anordnen zu können, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Lagerdeckel-Verschraubung innere und äußere Schraubbolzen umfaßt und die Schmierölpumpe oder ein anderes Aggregat in erfindungsgemäßer Weise an den äußeren Schraubbolzen angeordnet ist. Damit wird der Einfluß der Lagerdeckelverformung über dessen Verschraubung auf das Gehäuse der Schmierölpumpe oder eines anderen Aggregates wesentlich reduziert. Werden die äußeren Schraubbolzen nach einem weiteren Merkmal als Kopfschrauben ausgebildet, so ergibt sich damit im Montageablauf der Brennkraftmaschine der Vorteil, daß bei einem Lagerdeckel mit zugeordnetem Aggregat die Verschraubung für diesen Lagerdeckel komplett und endgültig ausgeführt werden kann. Die gesonderte Halterung der Schmierölpumpe bzw. eines Aggregates an der Verschraubung des Lagerdeckels gestattet es, das jeweilige Aggregat zu einem für die Montage der Brennkraftmaschine günstigen Zeitpunkt unabhängig von der Lagerdeckel-Verschraubung zu montieren.
Sind ferner zur gleichmäßigeren Verteilung der Kurbelwellenlagerbelastung in der das Kurbelwellenlager tragenden Querwand die äußeren Schraubbolzen zur Maschinenlängsmittelebene geneigt angeordnet, ist vorzugsweise einer der Schraubbolzen mit einem Gewindebolzen mit Mutter als Haltemittel für das Aggregat ausgerüstet. Ist ferner das Aggregat eine Schmierölpumpe, so kann diese einen dem Gewindebolzen benachbarten Abströmkanal aufweisen, der mit einer kurbelgehäuseseitigen Leitung im wesentlichen parallel zu der gemeinsamen Achse von Schraubbolzen und Gewindebolzen angeordnet ist, wobei ein mit radialem Spiel in Abströmkanal und Leitung eingesetztes Verbindungsrohr in beiden Endbereichen jeweils mittel elastischer Radialdichtringe zentriert ist. Durch diese parallele Zuordnung von Haltemittel und Verbindungsrohr ergibt sich eine vereinfachte Montage der Schmierölpumpe, wobei durch die elastischen Radialdichtringe Fluchtungsfehler selbsttätig ausgeglichen werden.
Die vorgenannte Zuordnung und Ausbildung ist besonders vorteilhaft für eine über Hüllgetriebe von der Kurbelwelle angetriebene Schmierölpumpe mit einer Einstellvorrichtung zum Spannen des Zugmittels des Hüllgetriebes. Die Einstellvorrichtung kann eine in der dem Gewindebolzen gegenüberliegenden Befestigungsstelle in einer Gewinde-Durchgangsbohrung drehbeweglich angeordnete Gewindebuchse sein, über die die Schmierölpumpe oder ein anderes Aggregat auf der Anschlagfläche am Kopf eines äußeren Schraubbolzens aufliegt. Bei mäßig gelockerter Mutter am Gewindebolzen der ersten Befestigungsstelle der Schmierölpumpe kann durch Drehen der Gewindebuchse in der zweiten Befestigungsstelle die Spannung im Zugmittel des Hüllgetriebes eingestellt werden. Die dabei von der Schmierölpumpe um die erste Befestigungsstelle des Gewindebolzens ausgeführte Kippbewegung wird durch das beidendig elastisch gelagerte Verbindungsrohr im Schmierölförderkreis in vorteilhafter Weise ausgeglichen. Zur endgültigen Befestigung der Schmierölpumpe ist neben dem Gewindebolzen mit seiner Mutter eine die Gewindebuchse durchsetzender und im Kopf des äußeren Schraubbolzens der zweiten Befestigungsstelle einschraubbare Halteschraube vorgesehen.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
In einer Außenwände 10 eines Kurbelgehäuses 11 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine verbindenden Querwand 12 ist ein geteiltes Kurbelwellenlager 13 angeordnet. Das Kurbelwellenlager 13 umfaßt einen Lagerdeckel 14 mit Flanschlappen 15. Zu einer Maschinenlängsmittelebene 16 parallele Schraubbolzen 17 verbinden den Lagerdeckel 14 mit der Querwand 12. Weitere Schraubbolzen 18 und 19 durchsetzen die über Distanzbüchsen 20 gegen die Querwand 12 abgestützten Flanschlappen 15 und verspannen den Deckel 14 zusätzlich an der Querwand 12. Die äußeren Schraubbolzen 18 und 19 sind zur Maschinen-Längsmittelebene 16 unter einem Winkel mit lagerdeckelseitigen Scheitel geneigt angeordnet. Jeder der äußeren Schraubbolzen 18 und 19 ist jeweils als Kopfschraube mit jeweils einer einer maschinenseitigen Spannfläche 21 gegenüberliegenden Anschlagfläche 22 zur Anordnung eines Aggregates 23 ausgebildet. Weiter ist der Kopf 24 des äußeren Schraubbolzen 18 mit einem Gewindebolzen 25 versehen, während der Kopf 26 des anderen äußeren Schraubbolzens 19 mit einem Sacklockgewinde 27 ausgerüstet ist. Der Gewindebolzen 25 mit einer Mutter 28 sowie das Sacklochgewinde 27 bilden Einrichtungen für eine gesonderte Halterung des Aggregates 23 an den äußeren Schraubbolzen 18 und 19 der Lagerdeckelverschraubung.
An den Anschlagflächen 22 der äußeren Schraubbolzen 18 und 19 liegt ein als Schmierölpumpe dienendes Aggregat 23 an. Die Schmierölpumpe 23 weist einen der ersten Befestigungsstelle mit dem Gewindebolzen 25 benachbarten Abströmkanal 29 auf, der mit einer kurbelgehäuseseitigen Leitung 30 im wesentlichen parallel zu der gemeinsamen Achse von Schraubbolzen 18 und Gewindebolzen 25 angeordnet ist. Ein im Abströmkanal 29 und in der Leitung 30 jeweils mit radialem Spiel eingesetztes Verbindungsrohr 31 ist in beiden Endbereichen jeweils mittels eines elastischen Radialdichtringes 32 zentriert.
Die Schmierölpumpe 23 ist über ein endloses Zugmittel 33 eines Hüllgetriebes 34 von der nicht gezeigten Kurbelwelle angetrieben. Die Schmierölpumpe 23 ist in ihrer zweiten, mit dem Schraubbolzen 19 gebildeten Befestigungsstelle mit einer in einer Gewinde-Durch-gangsbohrung 35 drehbeweglich angeordneten Gewindebuchse 36 ausgerüstet, die an der Anschlagfläche 22 am Kopf 26 des Schraubbolzens 19 anliegt. Über die Gewindebuchse 36 ist die Schmieröl pumpe 23 zum Spannen des Zugmittels 33 bei demontiertem Haltebolzen 37 der zweiten Befestigungsstelle und gelockerter Mutter 28 am Gewindebolzen 25 der ersten Befestigungsstelle lageverstellbar. Die zum Spannen des Zugmittels 33 von der Schmierölpumpe 23 um den Gewindebolzen 25 ausgeführten Kippbewegungen werden von den das Verbindungsrohr 31 zentrierenden Radialdichtringen 32 aufgefangen. Zur Befestigung der Schmierölpumpe 23 an den Schraubbolzen 18 und 19 der Verschraubung für den Lagerdeckel 14 wird einerseits die Mutter 28 auf dem Gewindebolzen 25 gegen einen Halteflansch 38 der Schmierölpumpe 23 verspannt. Andererseits verspannt der die Gewindebuchse 36 koaxial und mit Spiel durchsetzende und im Kopf 26 des Schraubbolzens 19 einschraubbare Haltebolzen 37 einen Halteflansch 39 der Schmierölpumpe 23 über die Gewindebuchse 36 gegen den Kopf 26 des äußeren Schraubbolzens 19 der Lagerdeckelverschraubung.
Mit der vorbeschriebenen Anordnung ist eine von den Vorspannkräften der Lagerdeckelverschraubung entkoppelte Halterung einer Schmierölpumpe 23 erreicht, wobei über die Anordnung der Schmierölpumpe 23 an äußeren Schraubbolzen 18 und 19 der Verschraubung eines hochbelasteten Lagerdeckels 14 der nachteilige Einfluß von Lagerdeckelverformungen auf die Halterung der Schmierölpumpe 23 erheblich reduziert ist. Da somit das Gehäuse der Schmierölpumpe 23 wesentlich geringeren Belastungen aus seiner Anordnung am hochbelasteten Lagerdeckel 14 ausgesetzt ist, kann für das Gehäuse in vorteilhafter Weise ein betriebsspezifisch günstiger und preiswerter Werkstoff gewählt werden.

Claims

1. Anordnung eines mit der Verschraubung eines hochbelasteten Maschinenteils in Verbindung stehenden Aggregates, insbesondere bei Brennkraftmaschinen, wobei die Verschraubung (Schraubbolzen 18, 19) der unmittelbaren maschinenseitigen Befestigung des Maschinenteils (Lagerdeckel 14) dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung maschinenabgewandt angeordnete Anschlagflächen (22) für das Aggregat (Schmierölpumpe 23) aufweist, gegen die das Aggregat mittels weiterer Schraubeinrichtungen (Gewindebolzen 25 mit Mutter 28; Sacklochgewinde 27 mit Haltebolzen 37) an der Verschraubung gesondert verspannt angeordnet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1,

- wobei eine Schmierölpumpe (23) mittels der Verschraubung des Lagerdeckels (14) eines geteilten Kurbelwellenlagers (13) einer Brennkraftmaschine gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Lagerdeckelverschraubung innere und äußere Schraubbolzen (17; 18, 19) umfaßt,

- daß die äußeren Schraubbolzen (18, 19) als Kopfschrauben mit jeweils einer Anschlagfläche (22) ausgebildet sind, und

- daß im/am Kopf (24, 26) jedes Schraubbolzens (18, 19) ein Sacklochgewinde (27) und/oder ein Gewindebolzen (25) angeordnet ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

-daß die äußeren Schraubbolzen (18, 19) zur Maschinen-Längsmittelebene (16) unter einem Winkel mit lagerdeckelseitigem Scheitel geneigt angeordnet sind, und

- daß einer der beiden äußeren Schraubbolzen (18) des Lagerdeckels (14) am Kopf (24) mit einem Gewindebolzen (25) mit Mutter (28) als Haltemittel für das Aggregat bzw. die Schmierölpumpe (23) ausgerüstet ist.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der äußeren Schraubbolzen (18, 19) der Verschraubung im wesentlichen parallel zu einem aggregate- und maschinenseitig über Radialdichtringe (32) elastisch in Fluidführungen (Abströmkanal 29, Leitung 30) des Aggregates (Schmierölpumpe 23) und der Maschine (10) fixierten Verbindungsrohres (31) angeordnet ist.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (22) am Kopf (26) eines äußeren Schraubbolzens (18, 19) der Verschraubung der Anlage einer in einer Gewinde-Durchgangsbohrung (35) des Aggregates (Schmierölpumpe 23) drehbeweglich angeordneten Gewindebuchse (36) dient, die bei gelockerter Aggregatebefestigung (Mutter 28, Gewindebolzen 25) am anderen Schraubbolzen (18) der Aggregate-Justierung dient.